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处理机管理——进程互斥的硬件实现


中断屏蔽方法:
利用“开/关中断指令”实现(与原语的实现思想相同,即在某进程开始访问临界区到结束访问为止都不允许被中断,也就不能发生进程切换,因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况)
优点:简单高效
缺点:不适用于多处理机;只适用于操作系统内核进程,不适用于用户进程(因为开/关中断指令只能运行在内核态,这组指令如果能让用户随意使用会很危险)
关中断:关中断后即不允许当前进程被中断,也必然不会发生进程切换
开中断:直到当前进程访问完临界区,再执行开中断指令,才有可能有别
的进程上处理机并访问临界区

TestAndSet指令(TS/TSL):
TSL指令是用硬件实现的,执行的过程不允许被中断,只能一气呵成
相比软件实现方法,TSL指令把“上锁”和“检查”操作用硬件的方式变成了一气呵成的原子操作。
优点:实现简单,无需像软件实现方法那样严格检查是否会有逻辑漏洞;适用于多处理机环境
缺点:不满足“让权等待”原则,暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令,从而导致“忙等”

swap指令(Exchange/XCHG):
是用硬件实现的,执行的过程不允许被中断,只能一气呵成
逻辑上来看Swap和TSL并无太大区别
优点:实现简单,无需像软件实现方法那样严格检查是否会有逻辑漏洞;适用于多处理机环境
缺点:不满足“让权等待”原则,暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令,从而导致“忙等”



posted on 2022-04-27 06:09  理想主义者的长征路  阅读(134)  评论(0编辑  收藏  举报